2020年的3D打印趨勢(shì)：可持續(xù)性、規(guī)模化和不確定性

來源：Materialise

導(dǎo)讀：2020年，是Materialise成立30周年，在過去的三十年中，3D打印從一種只能勉強(qiáng)打印基本幾何形狀的新生技術(shù)，發(fā)展成一項(xiàng)能夠改變各個(gè)行業(yè)并挑戰(zhàn)傳統(tǒng)制造工藝的革命性技術(shù)。Materialise以三十年3D打印經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，展望2020年定義行業(yè)的主題和趨勢(shì)。

1、使3D打印更具可持續(xù)性
跨國公司的影響力越來越大，但隨之而來的是更大的責(zé)任。3D打印行業(yè)也同樣需要考慮技術(shù)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響。這意味著，當(dāng)我們開發(fā)新的產(chǎn)品和技術(shù)來幫助客戶創(chuàng)造有意義的應(yīng)用時(shí)，可持續(xù)性需要成為首要的考慮因素。

從社會(huì)和環(huán)境的角度來看，3D打印已經(jīng)為企業(yè)提供了一種更加可持續(xù)的生產(chǎn)方式。3D打印通過分布式生產(chǎn)讓更多地區(qū)的人們受益，通過個(gè)性化護(hù)理改善人們的健康和福祉，并使更好的工作條件成為可能。同時(shí)，3D打印還可以通過大規(guī)模定制和優(yōu)化的物流來減少生產(chǎn)流程中的浪費(fèi)。因此，許多人將3D打印視為幫助企業(yè)可持續(xù)經(jīng)營的積極力量。但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

“3D打印可以并且需要做更多的事情，通過創(chuàng)新的方式來減少對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響�！眲�(chuàng)始人兼CEO Fried Vancraen說，“我很高興看到越來越多的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并制定了減少能源消耗、增加回收粉末的使用量以及創(chuàng)建面向未來的工作場(chǎng)所的倡議�！�

展望未來，我們面臨的問題并不是“3D打印是不是一種更具可持續(xù)性的制造技術(shù)？”，而是“我們?cè)鯓幼霾拍苁?D打印更具可持續(xù)性？”

2、不確定性帶來的機(jī)會(huì)
面對(duì)不確定的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，制造企業(yè)，尤其是那些對(duì)需求波動(dòng)更為敏感的行業(yè)，將更專注于降低成本和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。在2000年代末期的經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間，3D打印行業(yè)受到了沉重的打擊，因?yàn)楫?dāng)時(shí)它主要是一種原型制造技術(shù)。隨著企業(yè)削減研發(fā)投入，對(duì)原型制造的需求也降低了。

“今天的情況有所不同。”副總裁兼制造部總經(jīng)理Jurgen Laudus說，“ 3D打印不再僅僅是原型制造，它已經(jīng)成為制造終端產(chǎn)品的補(bǔ)充性技術(shù)。同時(shí)，3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并贏得了越來越多的信任。如今，更多的企業(yè)通過3D打印在設(shè)計(jì)和制造上獲得了優(yōu)勢(shì)。因此，在經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不確定的時(shí)期，3D打印不再代表成本和風(fēng)險(xiǎn)，而是機(jī)會(huì)。”

3D打印現(xiàn)在已用于批量生產(chǎn)，例如用于制造Hoya視覺模擬器的外殼

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印并不依賴規(guī)模效應(yīng)，它只需要很少的啟動(dòng)資金。按需生產(chǎn)意味著對(duì)庫存的需求降低，而本地化生產(chǎn)可以減少關(guān)稅波動(dòng)帶來的影響。

由于我們面臨著不確定的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，相信更多的制造企業(yè)將把3D打印作為降低成本和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的工具。

3、為人工智能在增材制造中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)
數(shù)據(jù)就是力量。隨著3D打印被越來越廣泛地應(yīng)用，更多的傳感器被用來更好地監(jiān)測(cè)3D打印流程，我們正在收集比以往更多的數(shù)據(jù)。

但是，能夠收集數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠——我們需要讓數(shù)據(jù)幫助決策。

人工智能是一種功能極其強(qiáng)大的工具，可用于處理大量數(shù)據(jù)并從中獲得幫助決策的深入見解。但要做到這一點(diǎn)，需要的不僅僅是大量數(shù)據(jù)，還有對(duì)3D打印流程的深入理解。

“如今，已經(jīng)有人工智能推進(jìn)3D打印的案例。”副總裁兼軟件部總經(jīng)理Stefaan Motte說，“但是，在增材制造可以真正應(yīng)用人工智能之前，我們需要更好地理解定義3D打印流程的諸多參數(shù)和算法。這需要我們?cè)谘芯俊��?chuàng)新和跨行業(yè)合作上持續(xù)投入�！�

只有真正了解3D打印流程，并從數(shù)據(jù)中找到使其變得更快速、更穩(wěn)定、更可預(yù)測(cè)的辦法，我們才能真正釋放人工智能在增材制造中的全部潛力。


4、全新的創(chuàng)新氛圍
近年來，3D打印在許多方面都取得了進(jìn)步：更快的打印機(jī)、更多新材料和更多后處理選擇�，F(xiàn)在，我們看到所有這些進(jìn)步匯集起來，形成了令人振奮的創(chuàng)新氛圍。

“對(duì)于3D打印行業(yè)來說，這是個(gè)好消息。”創(chuàng)新總監(jiān)Kristel Van den Bergh說，“這些進(jìn)步不僅讓我們可以通過改進(jìn)生產(chǎn)流程來增強(qiáng)現(xiàn)有的應(yīng)用，而且還激發(fā)了以前無法想象或?qū)崿F(xiàn)的全新應(yīng)用的開發(fā)。”

一個(gè)很好的例子是用于大規(guī)模定制的新型TPU材料。在之前的幾年中，我們雖然可以使用TPU進(jìn)行打印，但是打印流程非常不穩(wěn)定，因此很難將其規(guī)�；�。現(xiàn)在，HP的MJF打印機(jī)、巴斯夫的新型TPU材料以及Materialise在工藝和設(shè)計(jì)方面的知識(shí)可以完美地結(jié)合在一起，創(chuàng)建鞋子、運(yùn)動(dòng)裝備和安全設(shè)備等新應(yīng)用，并將其付諸規(guī)�；�生產(chǎn)。

3D打印機(jī)、軟件和材料的進(jìn)步正在創(chuàng)造絕佳的機(jī)遇。在之前的幾年中，消費(fèi)者可能并不了解或關(guān)心他們選擇的產(chǎn)品背后的制造過程�，F(xiàn)在，他們對(duì)性能、美觀度的要求日益提升，對(duì)個(gè)性化過程的參與更加積極。3D打印是實(shí)現(xiàn)這一切的理想方式。在不久的將來，人們將能享受到之前從未想象過的產(chǎn)品。

5、投資自動(dòng)化后處理
隨著企業(yè)擴(kuò)大3D打印的規(guī)模，他們將越來越依賴自動(dòng)化。但擴(kuò)張的潛力受到后處理的限制，尤其是在當(dāng)前后處理主要依靠人工操作的情況下。通過簡(jiǎn)單地增加人員來擴(kuò)大規(guī)模會(huì)導(dǎo)致成本和不確定性增加，并且不能保證可靠性。如果要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，唯一的辦法就是自動(dòng)化后處理。

在大規(guī)模定制的情況下尤其如此。對(duì)于個(gè)性化的鞋子，不同的客戶可能需要不同的顏色，這會(huì)使流程變得更加復(fù)雜。而且，我們當(dāng)前所說的“大規(guī)模定制”其總產(chǎn)量仍然是很低的。

“我們相信現(xiàn)在是開始自動(dòng)化后處理的時(shí)候了�！盋TO Bart Van der Schueren說，“在Materialise，我們一直在大力投資這些流程。我們最近的一個(gè)案例是將醫(yī)療3D打印中的整條清潔生產(chǎn)線進(jìn)行了自動(dòng)化，以確保達(dá)到最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)�！�

CTO Bart Van der Schueren表示，類似Materialise醫(yī)療3D打印清潔生產(chǎn)線的自動(dòng)化后處理流程，可確保達(dá)到最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

幸運(yùn)的是，工業(yè)4.0以及它帶來的更強(qiáng)大的自動(dòng)化能力，正在創(chuàng)造全新的方式來自動(dòng)化后處理流程。這需要時(shí)間、精力和更多的投資，并且只有在3D打印規(guī)模擴(kuò)大后，這些投資才能獲得回報(bào)。但這個(gè)回報(bào)是確信的，因此從當(dāng)下就開始對(duì)自動(dòng)化后處理進(jìn)行投資至關(guān)重要。

2020年的3D打印

“如果只能帶著一個(gè)詞進(jìn)入2020年，那這個(gè)詞就是‘可持續(xù)性’。對(duì)可持續(xù)性的關(guān)注不僅僅在對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響。盡管未來的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)充滿不確定性，但3D打印通過生產(chǎn)終端產(chǎn)品、開發(fā)新應(yīng)用、應(yīng)用自動(dòng)化后處理以及人工智能等技術(shù)，為企業(yè)達(dá)成財(cái)務(wù)上的可持續(xù)性提供了機(jī)遇。這些趨勢(shì)將在2020年定義我們的行業(yè)。”

-Materialise CEO Fried Vancraen